盒体类零件工艺方案的优化设计(2)

　　新的工艺方案在设计阶段必须依据设计图纸作出粗铣型腔的工序图。工序图的设计原则：对型腔的复杂部位按余量处理，将各型腔转化为形状为简单的矩形，型腔的各面单面留余量2.5mm。即可保证铣加工中心工序有足够的加工余量。

　　依据设计图纸设计的粗铣型腔工序如图2所示

　　{1}钳工划线工序。钳工划线工序是新的工艺方案中重要的一道工序，如果划线误差过大或划错都会造成零件的报废，传统的手工划线费工费时，达不到缩短工时的目的。按工序图制作划线工装，提高钳工划线工序效率。利用塔式数控冲床，用1.5mm钢板冲出划线模板，这样钳工划线工序就可简单完成，钳工划线工序按图2工序图划线，单件工时10min左右。

　　{2}普通铣床工序。普通铣床工序的加工，参考划线按工序图可以方便完成盒体上各型腔的粗铣工作量。图1这样复杂程度的盒体，普通铣床工序按图2工序图加工，单件工时120min左右。

　　{3}铣加工中心工序。由于在普通铣床工序去除了大量余量，铣加工中心工序使用的刀具数量减少，程序也有所简化。关键的是直接进入精铣阶段，大大缩短了加工工时。经过测试，以图1这样一个复杂程度的盒体为例，铣加工中心工序从图2状态开始加工，单件工时540min左右，同时，零件质量也有所提高。由于工艺方案优化改进后，普通铣床工序粗铣型腔后到铣加工中心工序精铣型腔这一段时间，零件本身也是在自然时效、释放残余应力的过程。这样，通过铣加工中心工序精铣后的盒体零件变形更小。

　　3效果分析

　　①生产效率显著提高。工艺方案优化后，生产任务均衡，自制件齐套周期明显缩短。对于图一的盒体零件完成内腔加工，工艺方案优化前后的工时对比如图3所示。

　　通过图3可以看出，完成这样一个盒体零件单件节约工时约2.8h。以批次50件为例，完成该批次可节约工时约140h，可提前17.5d完成任务。

　　②经济效益分析。在实际生产中，一般铣加工中心工序的工时分值是普通加工工序的2倍。假定钳工序和普通铣工序的工时分值是a元/h，则铣加工中心工序的工时分值为2a元/h，完成相同工作量的工时费见表1。

　　按a=20计算，完成这样一个盒体零件单件节约费用为：29a-21.17a=7.83×20=156.6（元）。

　　4结语

　　通过工艺方案优化设计，作为一般盒体类零件整体加工时间都会缩短180min以上，明显提高了盒体类零件的加工速度。充分利用了普通铣床加工时可以进行高进给铣削、铣加工中心小进给加工复杂形状的特点。同时，在我们现有生产能力的情况下，不仅缩短了生产周期，而且经济效益和生产组织的均衡性明显提高。

　　参考文献：

　　[1]机械设计手册编委会.机械设计手册[M].北京：北京机械工业出版社，2001.

　　[2]赵如福.金属机械加工工艺人员手册[M].上海：上海科学技术出版社，2006.